A última década introduziu alguns avanços verdadeiramente revolucionários na ciência, desde a descoberta do bóson de Higgs até o uso do CRISPR para edição de genes no estilo Sci-Fi. Mas quais são alguns dos maiores avanços ainda por vir? A Live Science perguntou a vários especialistas em seu campo quais descobertas, técnicas e desenvolvimentos eles estão mais animados em ver surgir na década de 2020.
Medicina: Uma vacina universal contra a gripe
A vacina contra a gripe universal, que iludiu os cientistas por décadas, pode ser um avanço médico verdadeiramente inovador que pode aparecer nos próximos 10 anos.
"Tornou-se uma piada que uma vacina universal esteja perenemente a apenas cinco a dez anos", disse o Dr. Amesh Adalja, especialista em doenças infecciosas e pesquisador sênior do Johns Hopkins Center for Health Security em Baltimore.
Mas agora, parece que isso "pode realmente ser verdade", disse Adalja à Live Science. "Várias abordagens para vacinas universais contra gripe estão em desenvolvimento avançado, e resultados promissores estão começando a se acumular".
Em teoria, uma vacina universal contra a gripe forneceria proteção duradoura contra a gripe e eliminaria a necessidade de vacinar-se a cada ano.
Algumas partes do vírus da gripe estão mudando constantemente, enquanto outras permanecem praticamente inalteradas de ano para ano. Todas as abordagens para uma vacina universal contra a gripe têm como alvo partes do vírus que são menos variáveis.
Este ano, o Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas (NIAID) iniciou seu primeiro teste em humanos de uma vacina universal contra a gripe. A imunização visa induzir uma resposta imune contra uma parte menos variável do vírus da gripe conhecida como "tronco" da hemaglutinina (HA). Este estudo de fase 1 analisará a segurança da vacina experimental, bem como as respostas imunológicas dos participantes. Os pesquisadores esperam relatar seus resultados iniciais no início de 2020.
Outro candidato a vacina universal, feito pela empresa israelense BiondVax, está atualmente em testes de Fase 3, que é um estágio avançado de pesquisa que analisa se a vacina é realmente eficaz - o que significa que ela protege contra infecções de qualquer tipo de gripe. O candidato a vacina contém nove proteínas diferentes de várias partes do vírus da gripe que variam pouco entre as cepas, de acordo com o The Scientist. O estudo já registrou mais de 12.000 pessoas, e os resultados são esperados para o final de 2020, segundo a empresa.
Neurociência: mini-cérebros maiores e melhores
Na última década, os cientistas desenvolveram com sucesso mini-cérebros, conhecidos como "organoides", a partir de células-tronco humanas que se diferenciam em neurônios e se agrupam em estruturas 3D. A partir de agora, os organoides cerebrais só podem ser cultivados para se parecer com pequenos pedaços de um cérebro no desenvolvimento fetal precoce, de acordo com o Dr. Hongjun Song, professor de neurociência da Escola de Medicina Perelman da Universidade da Pensilvânia. Mas isso pode mudar nos próximos 10 anos.
"Poderíamos realmente modelar, não apenas a diversidade de tipos de células, mas a arquitetura celular" do cérebro, disse Song. Neurônios maduros se organizam em camadas, colunas e circuitos intrincados no cérebro. Atualmente, os organoides contêm apenas células imaturas que não conseguem alimentar essas conexões complexas, mas o Dr. Song disse que espera que o campo possa superar esse desafio na próxima década. Com modelos em miniatura do cérebro em mãos, os cientistas poderiam ajudar a deduzir como os distúrbios do desenvolvimento neurológico se desenvolvem; como doenças neurodegenerativas quebram o tecido cerebral; e como o cérebro de diferentes pessoas pode reagir a diferentes tratamentos farmacológicos.
Algum dia (embora talvez não em 10 anos), os cientistas podem até conseguir "unidades funcionais" de tecido neural para substituir áreas danificadas do cérebro. "E se você tiver uma unidade funcional, pré-fabricada, que possa clicar no cérebro danificado?" Song disse. No momento, o trabalho é altamente teórico, mas "acho que na próxima década saberemos" se poderia funcionar, acrescentou.
Mudança climática: sistemas de energia transformados
Nesta década, o aumento do nível do mar e eventos climáticos mais extremos revelaram o quão frágil é o nosso belo planeta. Mas o que a próxima década reserva?
"Acho que veremos um avanço quando se trata de ação climática", disse Michael Mann, distinto professor de meteorologia da Penn State University. "Mas precisamos de políticas que acelerem essa transição, e precisamos de políticos que as apoiem", disse ele à Live Science.
Na próxima década, "a transformação dos sistemas de energia e transporte em renováveis estará em andamento, e novas abordagens e tecnologias serão desenvolvidas para que possamos chegar lá mais rapidamente", disse Donald Wuebbles, professor de ciências atmosféricas da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign. E "os crescentes impactos relacionados ao clima decorrentes do clima severo e talvez do aumento do nível do mar finalmente chamam a atenção das pessoas o suficiente para que realmente comecemos a levar as mudanças climáticas a sério".
Ainda bem, porque com base em evidências recentes, há uma possibilidade mais assustadora e especulativa: os cientistas podem estar subestimando os efeitos que as mudanças climáticas tiveram neste século e além, disse Wuebbles. "Deveríamos aprender muito mais sobre isso nos próximos década."
Física das partículas: Encontrando o axônio
Na última década, a maior notícia do mundo, das mais pequenas, foi a descoberta do bóson de Higgs, a misteriosa "partícula divina" que empresta sua massa a outras partículas. O Higgs foi considerado a jóia da coroa no Modelo Padrão, a teoria reinante que descreve o zoológico de partículas subatômicas.
Mas com a descoberta de Higgs, muitas outras partículas menos famosas começaram a ocupar o centro do palco. Nesta década, temos uma chance razoável de encontrar outras partículas ilusórias, ainda ainda hipotéticas - o axio, disse o físico Frank Wilczek, Nobel. laureado no Instituto de Tecnologia de Massachusetts. (Em 1978, Wilczek propôs o axion pela primeira vez). O axião não é necessariamente uma única partícula, mas uma classe de partículas com propriedades que raramente interagem com a matéria comum. Axions poderia explicar um enigma de longa data: por que as leis da física parecem agir da mesma forma em partículas de matéria e em seus parceiros de antimatéria, mesmo quando suas coordenadas espaciais são invertidas, como a Live Science relatou anteriormente.
E os axions são um dos principais candidatos à matéria escura, a matéria invisível que mantém as galáxias unidas.
"Encontrar o axion seria uma conquista muito grande na física fundamental, especialmente se ocorrer pelo caminho mais provável, ou seja, observando um fundo de axion cósmico que fornece a 'matéria escura'", disse Wilczek. "Há uma chance razoável de que isso aconteça nos próximos cinco a 10 anos, já que iniciativas ambiciosas, que podem chegar lá, estão florescendo em todo o mundo. Para mim, pesando a importância da descoberta e a probabilidade de isso acontecer, é a melhor aposta."
Entre essas iniciativas, está o Axion Dark Matter Experiment (ADMX) e o CERN Axion Solar Telescope, dois instrumentos principais que estão buscando essas partículas indescritíveis.
Dito isto, também existem outras possibilidades - ainda podemos detectar ondas gravitacionais, ou ondulações no espaço-tempo, que emanam do período mais antigo do universo, ou outras partículas, conhecidas como partículas massivas que interagem fracamente, que também poderiam explicar a matéria escura, disse Wilczek. .
Exoplanetas: uma atmosfera parecida com a Terra
Em 6 de outubro de 1995, nosso universo ficou maior, mais ou menos, quando um par de astrônomos anunciou a descoberta do primeiro exoplaneta a orbitar uma estrela parecida com o sol. Chamado 51 Pegasi b, o orbe mostrava uma órbita aconchegante em torno de sua estrela hospedeira de apenas 4,2 dias terrestres e uma massa cerca da metade da de Júpiter. Segundo a NASA, a descoberta mudou para sempre "a maneira como vemos o universo e nosso lugar nele". Mais de uma década depois, os astrônomos já confirmaram 4.104 mundos orbitando estrelas fora do nosso sistema solar. São muitos mundos desconhecidos há mais de uma década.
Então, o céu é o limite para a próxima década, certo? De acordo com Sara Seager, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, absolutamente. "Esta década será grande para a astronomia e a ciência dos exoplanetas com o lançamento antecipado do Telescópio Espacial James Webb", disse Seager, um cientista planetário e astrofísico. O sucessor cósmico do Telescópio Espacial Hubble, o JWST está programado para ser lançado em 2021; pela primeira vez, os cientistas serão capazes de "ver" exoplanetas no infravermelho, o que significa que podem detectar planetas fracos que orbitam muito longe de sua estrela hospedeira.
Além disso, o telescópio abrirá uma nova janela para as características desses mundos alienígenas. "Se o planeta certo existir, seremos capazes de detectar vapor de água em um pequeno planeta rochoso. O vapor de água é indicativo de oceanos de água líquida - como a água líquida é necessária para toda a vida como a conhecemos, isso seria um grande negócio ", Disse Seager à Live Science. "Essa é a minha esperança número um de avanço". (O objetivo final, é claro, é encontrar um mundo que tenha uma atmosfera semelhante à da Terra, de acordo com a NASA; em outras palavras, um planeta com condições capazes de sustentar a vida.)
E, é claro, haverá algumas dores de crescimento, observou Seager. "Com o JWST e os telescópios terrestres extremamente grandes previstos para entrar em operação, a comunidade de exoplanetas está lutando para mudar de esforços de equipes individuais ou pequenas para grandes colaborações de dezenas ou mais de cem pessoas. Não é imenso para outros padrões (por exemplo, LIGO), mas ainda assim é difícil ", disse ela, referindo-se ao Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser, uma enorme colaboração que envolve mais de 1.000 cientistas em todo o mundo. Publicado originalmente na Live Science.
